CN112600757B

CN112600757B - 一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法

Info

Publication number: CN112600757B
Application number: CN202011566936.2A
Authority: CN
Inventors: 王志东; 王志晓
Original assignee: Shenzhen Depth Detection Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Depth Detection Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2040-12-25
Also published as: CN112600757A

Abstract

本发明公开了一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，包括如下步骤：S010,对不对称传输限速器进行配置；S020，不对称数据服务器和不对称数据客户端基于第一接口P1和第二接口P2的限流方向，进行正确的连接；S031，不对称传输限速器收到不对称数据服务器提交的数据请求，然后进行单边限速；S032，不对称传输限速器收到不对称数据客户机提交的数据请求，然后进行单边限速；S040，基于不对称传输限速器的第一接口P1和第二接口P2流量的预计；S041，不对称传输限速器的配置与不对称数据服务器或不对称数据客户机保持一致即可；S042，出现异常时，通知管理员处理。本发明的方法简单有效，安全维护性好。

Description

一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体为一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法。

背景技术

随着市场的演变，技术的进步，基于软件和硬件的改进，或加强安保措施，去提升数据的安全性，变得越来越困难。采取专线传输数据，增加防火墙（路由器），进行24小时安保，这些做法很有效，但还是无法100%的杜绝恶意访问。

通常，市场对大数据的安全性要求很高，但却无法支付高昂的费用去实施保护，因此，不得不继续使用有潜在风险的系统来提供服务。目前，现场人员缺乏培训和经验，即使系统中存在病毒/木马、恶意访问、恶意登录、恶意数据篡改等问题，他们也是茫然无知。但是，许多大数据（视频大数据，包括但不限于此类大数据），越来越需要保证其安全性，由于泄密会导致重大问题，因此，如何限制它的恶意传播，就变得非常重要。

1）系统被恶意用户登入；

2）防火墙的配置被恶意篡改；

3）数据被悄无声息的盗走，；

4）只有逐个的倒查责任人，才可能发现数据的安全隐患问题；

5）时间往往已经过去了很久，问题出现的原因早就被掩盖了；

6）现在，只是发现了问题，但是找不到出现的原因；

7）如果不采取措施，下一次，出现的问题会更加严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，它克服了硬件提升需要的巨大成本，以及各种安全配置所需要的巨大工作量，有效的解决了大数据文件的安全性问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，包括如下步骤：

S010, 在生产时，对不对称传输限速器进行配置，对第一接口P1到第二接口P2的流量进行限制，但不限制第二接口P2到第一接口P1的流量；

S020，不对称数据服务器和不对称数据客户端基于第一接口P1和第二接口P2的限流方向，进行正确的连接；

S031，不对称传输限速器收到不对称数据服务器提交的数据请求，然后进行单边限速，且不允许高速下载大数据到外网；

S032，不对称传输限速器收到不对称数据客户机提交的数据请求，然后进行单边限速，且不允许高速转发大数据到外网；

S040，生产环节基于不对称传输限速器的第一接口P1和第二接口P2流量的预计，以可用但不会导致数据失窃为准设置好流量的限制条件；

S041，不对称传输限速器的配置与不对称数据服务器或不对称数据客户机保持一致即可；

S042，出现异常时，按照不对称传输限速器接收异常，不对称传输限速器发包异常，通知管理员处理。

选的，在本技术方案中，所述不对称传输限速器为FPGA、ASIC、CPLD、DSP、单片机、ARM芯片、RISC-V芯片、PC系统及手机系统中的任一种。

选的，在本技术方案中，所述第一接口P1和所述第二接口P2为USB、并口、串口、双口SRAM、网口、光纤、WIFI、红外LED、激光及4G/5G模块链路中的任一种。

选的，在本技术方案中，所述不对称数据服务器和不对称数据客户端为PC服务器、PC客户端、ARM服务器、ARM客户端、RISC-V服务器、RISC-V客户端、平板、手机、计算盒及单片机系统中的任一种。

选的，在本技术方案中，所述不对称数据服务器高速接收来自采集器上报的数据,同时，在不对称传输限速器的限速下，只进行低速回报。

选的，在本技术方案中，所述不对称数据客户端或所述不对称数据服务器，直连所述不对称传输限速器的第一接口P1，然后将其第二接口P2连接到外网。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明的方法是基于不对称传输限速器（ASTL）它可以进行单边限速，最简的实现为主控+两个网口，网口记为第一接口和第二接口，简称P1和P2，可以实现为→P1→P2→限速；→P2→P1→不限速，这就使得应用本发明的场所（硬件设备）是独立于系统以及防火墙（路由器）的设置、或安保管理措施，进行单边限流，使得单边速率有2-3个数量级的差异，这些差异可以被用来，让系统中的大数据得到安全保护，从而提升大数据文件安全性。

2、本发明的方法它克服了硬件提升需要的巨大成本，以及各种软件/硬件配置所需要的巨大工作量，还有提升安保水平带来的管理费用，有效的解决了大数据文件的安全问题。方法简洁有效。

附图说明

图1为本发明安全维护方法的流程图；

图2为本发明ADSS与采集器连接的状态示意图；

图3为本发明的保护服务器数据不被下载的原理说明图；

图4为本发明ADCS与服务器连接的状态示意图；

图5为本发明的保护播放的视频不被上传的原理说明图；

图6为本发明的ATSL 组成示意图；

图7为本发明的ATSL 逻辑框图；

图8为本发明的ATSL 设备联网图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

先对本发明涉及的概念进行定义，具体是：不对称数据服务器(Asymmetric DataServer System简称ADSS)、不对称数据客户端(Asymmetric Data Client System简称ADCS)、不对称传输限速器（Asymmetric Transmission Speed Limiter简称ATSL）。

请参阅图1，一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其包括如下步骤：

S010, 在生产时，对不对称传输限速器（ATSL）进行配置，限制住第一接口P1到第二接口P2的流量，但不限制第二接口P2到第一接口P1的流量；

S020，不对称数据服务器(ADSS）和不对称数据客户端（ADCS）基于第一接口P1和第二接口P2的限流方向，进行正确的连接，本连接也可以在工厂出厂前固定；

S031，不对称传输限速器（ATSL）收到不对称数据服务器(ADSS）提交的数据请求，然后进行单边限速，且不允许高速下载大数据到外网；

S032，不对称传输限速器（ATSL）收到不对称数据客户机(ADCS）提交的数据请求，然后进行单边限速，且不允许高速转发大数据到外网；

S040，生产环节基于不对称传输限速器（ATSL）的第一接口P1和第二接口P2流量的预计，设置好流量的限制条件，一般来说，考虑实际被限速率，以可用但不会导致数据失窃为准；

S041，不对称传输限速器（ATSL）的配置与不对称数据服务器（ADSS）或不对称数据客户机（ADCS）保持一致即可；

S042，出现异常时，按照不对称传输限速器（ATSL）接收异常，不对称传输限速器（ATSL）发包异常等，通知管理员处理。

结合图2-图5对本发明的方法的应用原理说明如下：

首先，配置不对称传输限速器（ATSL），假设它有两个接口，我们称为接口1（简称P1）和接口2（简称P2）。我们假设，P1_RX→P2_TX→设备，是限流的；设备←P1_TX←P2_RX，是正常的。

进一步的，本发明的不对称传输限速器（ATSL）的实现方案时，它可以基于：FPGA、FPGA（+ARM核）、ASIC、CPLD、DSP、单片机、ARM芯片、RISC-V芯片、PC系统、手机系统、定制硬件等等实现，包括但不限于所述实现方式。更进一步的，在本发明中不对称传输限速器（ATSL）的第一接口P1和第二接口P2选用时，可以是：USB、并口、串口、双口SRAM、网口、光纤、WIFI、红外LED、激光、4G/5G模块链路等等，包括但不限于所述接口。我们讲述不对称传输限速器（ATSL）的接口数量时，可以是：1-N个输入受限/输出正常接口，1-M个输入/输出正常接口。当然，其中最简单的实现，就是FPGA+两个以太网接口，简称为第一接口P1和第二接口P2，采用“P1_RX→P2_TX→设备”表示是限流的；采用“设备←P1_TX←P2_RX”表示是正常的。由此来实现高速上行和低速下行（或者反过来接，可以实现高速下行和低速上行），即两个方向的传输速率有数量级的不同，称为：不对称传输限速器（ATSL）。

其次，配置不对称传输限速器（ATSL），使其保护不对称数据服务器(ADSS)和采集器的连接时，连接方式为：ADSS⇔P1⇔P2⇔采集器，此时，不对称数据服务器（ADSS）输出受限（譬如1000倍）。配置不对称传输限速器（ATSL），使其保护不对称数据客户端(ADCS)和服务器的连接时，连接方式为：ADCS⇔ P1⇔P2⇔服务器，此时，不对称数据客户端(ADCS)输出受限（譬如1000倍）。

在本申请中，不对称数据服务器（ADSS）或不对称数据客户端（ADCS）可以是PC服务器、PC客户端、ARM服务器、ARM客户端、RISC-V服务器、RISC-V客户端、平板、手机、计算盒、单片机系统等各类定制硬件，或AI摄像头、AI面板机等，但不限于所列的硬件形态。在本申请中硬件上所运行的系统包括了：Linux、Windows、Android、iOS、UNIX、UOS、自研操作系统等，但不限于所列的系统。而本发明的方法所涉及的系统中的大数据应用场景时，包括了：视频的采集和播放、虚拟现实环境的采集和播放、游戏场景的下载或同步、超大文件的备份和同步、整体数据库/系统的热备等，但不限于所述的大数据应用场景。

再次，不对称数据服务器(ADSS)或不对称数据客户端(ADCS)在对接特定的不对称传输限速器（ATSL）时，可以基于第一接口P1或第二接口P2对不对称传输限速器（ATSL）进行设置，但不对称传输限速器（ATSL）不允许在使用时去设置。优选的，对不对称传输限速器（ATSL）的设置采用如下几种方式实现：

（1）直连配置，具体是直接将配置消息通过不对称传输限速器（ATSL）提供的第一接口P1和第二接口P2进行下发；

（2）配置接口配置，基于不对称传输限速器（ATSL）提供的配置接口，譬如，串口、网口、管脚电平、USB、拨码开关，进行配置，包括但不限于这些接口；

（3）基于经验提供固定参数对不对称传输限速器（ATSL）进行配置，配置不可基于各种接口现场更改。

最后，远端数据高速上报设备（譬如视频采集终端），可以按照每秒1-1000Mbit/S的高速码流，将数据上报到服务器，但只能以1-100Kbit/S的低速码流下载。远端数据高速下载设备（譬如视频客户端），可以按照每秒1-1000Mbit/S的高速码流，将数据下载到本地，但只能以1-100Kbit/S的低速码流上传到外网。

不对称传输限速器（ATSL）的两个方向的传输速率的区别，可以达到1000倍（甚至更大）。

进一步的，在本发明中，不对称传输限速器（ATSL）由主控逻辑和多个接口构成。如图3和图5仅仅是列举的一个具体案例，即：不对称传输限速器（ATSL）的主控逻辑模块为FPGA，接口1为网口第一接口P1，接口2为网口第二接口P2，设置为基于P1→P2的单边限流，反向不限流的方案。主控逻辑模块FPGA负责高速数据处理，以及P1→P2的单边强制限流，以及反向正常输出。由于不对称传输限速器（ATSL）通常位于特定的服务器或客户机的网口外。不对称传输限速器（ATSL）的如第一接口P1（包括但不限于），一般直连到服务器或客户机的网口，不对称传输限速器（ATSL）的如第二接口P2（包括但不限于），一般直连到路由器/防火墙的网口，从而到外网，以此来实现不对称传输限速器（ATSL）在启动后，强制对第一接口P1的输入进行流量限制，或限速；对第二接口P2的输入正常处理，或不限速。

进一步的，在本发明中，如图2所示，不对称数据服务器(ADSS)，高速接收来自采集器上报的数据,同时，在不对称传输限速器（ATSL）的限速下，只能进行低速回报（当然，也包含了恶意的下载链路），由于下载太慢（譬如1000倍），从而保护了上报视频不被恶意下载到外网。无论防火墙设置正确与否，也无论本机是否有木马程序（恶意登录等等，包括但不限于）。

进一步的，在本发明中，如图4和图5所示，不对称数据客户端(ADCS)或不对称数据服务器(ADSS)，直连不对称传输限速器（ATSL）的第一接口P1，然后将其第二接口P2连接到外网。从而，基于第一接口P1→第二接口P2的单边限流约束，不对称数据服务器(ADSS)可以保护自身的接收的数据不被远端恶意设备下载，或者，不对称数据客户端(ADCS)可以保护自身（播放中等等，包括但不限于）数据不被转发到远端恶意设备。

本发明的方法应用实例：

根据图2-图8构建应用场景及环境，对于大数据的安全风险进行分析，现有的计算机技术中大数据的安全风险主要来自于：(1)拷贝；(2)转发；(3)删除；(4)替换；而在通常情况下大数据有数据备份，则风险(3)和风险(4)可忽略。由此对风险（1）和风险（2）进行本发明的方法应用验证。

1、对于风险（1）：拷贝

基于图2-图8的应用场景，使用本发明的方法进行试验验证，通过对不不对称传输限速器（ATSL）的第一接口P1和第二接口P2的限流设置，同时对对称数据服务器(ADSS)及不对称数据客户端(ADCS)进行单边限流约束。具体是对大数据从服务器上的下载速度（相对上传速度）限制其慢1000倍，此时，1小时的上传，需要1000小时下行，则对大数据的远程恶意访问并下载，就变得不可行。

2、对于风险（2）：转发

基于图2-图8的应用场景，使用本发明的方法进行试验验证，通过对不不对称传输限速器（ATSL）的第一接口P1和第二接口P2的限流设置，同时对对称数据服务器(ADSS)及不对称数据客户端(ADCS)进行单边限流约束，是使得大数据在客户端使用时，转发变慢1000倍，此时，对大数据的恶意屏幕拷贝并转发也变得不可行。

综上所述，基于不对称传输限速器（ASTL）它可以进行单边限速，最简的实现为主控+两个网口，网口记为第一接口和第二接口，简称P1和P2，可以实现为→P1→P2→限速；→P2→P1→不限速，这就使得应用本发明的场所（硬件设备）是独立于系统以及防火墙（路由器）的设置、或安保管理措施，进行单边限流，使得单边速率有2-3个数量级的差异，这些差异可以被用来，让系统中的大数据得到安全保护，从而提升大数据文件安全性。它克服了硬件提升需要的巨大成本，以及各种软件/硬件配置所需要的巨大工作量，还有提升安保水平带来的管理费用，有效的解决了大数据文件的安全问题。方法简洁有效。

在本实施例子中未说明的部件结构、连接关系、工作原理等均采用现有技术来实现，在此不再重复累述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，包括如下步骤：

S031，不对称传输限速器收到不对称数据服务器提交的数据请求，然后进行单边限速，不允许高速下载大数据到外网；

S032，不对称传输限速器收到不对称数据客户机提交的数据请求，然后进行单边限速，不允许高速转发大数据到外网；

2.根据权利要求1所述的基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，所述不对称传输限速器为FPGA、ASIC、CPLD、DSP、单片机、ARM芯片、RISC-V芯片、PC系统及手机系统中的任一种。

3.根据权利要求1所述的基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，所述第一接口P1和所述第二接口P2为USB、并口、串口、双口SRAM、网口、光纤、WIFI、红外LED、激光及4G/5G模块链路中的任一种。

4.根据权利要求1所述的基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，所述不对称数据服务器和不对称数据客户端为PC服务器、PC客户端、ARM服务器、ARM客户端、RISC-V服务器、RISC-V客户端、平板、手机、计算盒及单片机系统中的任一种。

5.根据权利要求1所述的基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，所述不对称数据服务器高速接收来自采集器上报的数据,同时，在不对称传输限速器的限速下，只进行低速回报。

6.根据权利要求1所述的基于不对称数据传输限速器的安全维护方法，其特征在于，所述不对称数据客户端或所述不对称数据服务器，直连所述不对称传输限速器的第一接口P1，然后将其第二接口P2连接到外网。